EP3213370A1 - Dispositif d'orientation d'un élément mobile du type plateau d'antenne - Google Patents

Dispositif d'orientation d'un élément mobile du type plateau d'antenne

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Publication number
EP3213370A1
EP3213370A1 EP15778281.4A EP15778281A EP3213370A1 EP 3213370 A1 EP3213370 A1 EP 3213370A1 EP 15778281 A EP15778281 A EP 15778281A EP 3213370 A1 EP3213370 A1 EP 3213370A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
frame
rod
linear actuators
linear
antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15778281.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Hussein SLEIMAN
Michel LABIB
Sylvain GUEZO
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales SA filed Critical Thales SA
Publication of EP3213370A1 publication Critical patent/EP3213370A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/02—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole
    • H01Q3/08—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system using mechanical movement of antenna or antenna system as a whole for varying two co-ordinates of the orientation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/125—Means for positioning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/18—Means for stabilising antennas on an unstable platform
    • H01Q1/185—Means for stabilising antennas on an unstable platform by electronic means

Definitions

  • the present invention relates to a device for orienting a mobile element, of the type comprising: a frame comprising a first external surface; an element movable relative to the frame, said movable element comprising a second external surface disposed vis-à-vis the first outer surface; at least three joints connected to the second outer surface of the movable member; and at least two linear actuators, each of said linear actuators comprising a body and a rod movable within said body, a first end of the stem of each of said linear actuators being connected to one of said three joints, the body of each said linear actuators being rotatably mounted on the frame.
  • the invention is particularly applicable to airborne radars of guided projectiles.
  • the invention can be used more generally in optronic and radar applications, as well as in any field requiring the angular orientation of a mobile element.
  • Airborne radars have an antenna supported by a tray. Said plate is rotatable in three degrees of freedom, in order to orient the antenna in all possible angular directions.
  • the object of the present invention is to propose a device for orienting a mobile element with several degrees of freedom, a high and precise dynamic, as well as a fairly large angular displacement.
  • the object of the invention is an orientation device of the aforementioned type, in which two of the linear actuators are linear thru-rod motors, and a second end of the rod of each of said thru-rod linear motors is suitable. to move within a cavity in the frame and opening on the first outer surface.
  • a linear motor is an asynchronous electric motor whose "rotor” has been “unwound", so that instead of producing a torque, it produces a linear force along its length by installing an electromagnetic field displacement.
  • linear thru-rod motor indicates that the motor comprises a body and a rod movable in translation inside the body, each of the two ends of the rod being located outside the body.
  • the orientation device comprises one or more of the following characteristics, taken separately or according to all the possible technical combinations:
  • One of the three joints connected to the second outer surface is also connected to a mast secured to the frame and extending between the first and second outer surfaces;
  • the device comprises three linear actuators, each of said linear actuators comprising a body and a rod movable inside said body, a first end of the rod of each of said linear actuators being connected to one of the three articulations connected to the second one; outer surface, the body of each of said linear actuators being rotatably mounted on the frame;
  • All linear actuators are linear motors through rod, and a second end of the rod of each linear motor through rod is able to move within a cavity in the frame and opening on the first surface external ;
  • the bodies of the at least two linear actuators are connected to the frame by means of cardan joints;
  • the device comprises means for moving the rods relative to the body as a function of a desired tilting of the second outer surface of the movable member relative to the first outer surface of the frame;
  • the mobile element is an antenna plate.
  • the invention further relates to an observation device, in particular to an airborne radar, comprising an orientation device as described above; an antenna of said observation device, in particular of said airborne radar, being supported by the antenna plate, the moving means being connected to said antenna in order to move the rods relative to the bodies as a function of a desired tilting of said antenna relative to the first outer surface of the frame.
  • the invention further relates to a projectile comprising an observation device, in particular an airborne radar, as described above.
  • an observation device in particular an airborne radar
  • FIG. 1 is a partial view, in perspective, of a device according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a partial schematic view, in perspective, of a device according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a schematic view of an element of the device of FIG. 2;
  • FIGS. 4 and 5 are schematic views of the device of Figure 2, front, in two different configurations.
  • the orientation device 10 shown in Figure 1 is an airborne radar device, intended to equip the front of a guided projectile (not shown).
  • the device 10 comprises a frame 12 integral with the guided projectile.
  • the frame 12 comprises a first outer surface 14 substantially disposed in a plane (Y, Z).
  • the device 10 further comprises an antenna plate 16.
  • the plate 16 supports a radar antenna 17 of the airborne radar equipped with the device 10.
  • the antenna plate 16 has substantially the shape of a flat cylinder with a circular base.
  • the base of the cylinder is polygonal, for example square.
  • the antenna plate 16 comprises a second outer surface 18, having substantially the shape of a disk and located opposite the antenna 17, vis-à-vis the first outer surface 14 of the frame 12.
  • the second outer surface 18 is substantially disposed in a plane (Y, Z).
  • the device 10 further comprises a mast 20, arranged in the direction X.
  • a first end of the mast 20 is fixed to the outer surface 14 of the frame 12.
  • a second end of the mast 20 is connected to the surface 18 of the antenna plate 16, by means of a first articulation 22.
  • the first articulation 22 comprises three degrees of freedom in rotation and is for example of the ball joint type.
  • the mast 20 and the first articulation 22 are located on an axis 24 parallel to X. Said axis 24 passes through a center of the disk formed by the surface 18 of the antenna plate 16.
  • the device 10 further comprises two linear actuators 26, 28.
  • Each of the linear actuators 26, 28 comprises a body 30, 32, as well as a rod 34, 36 movable inside said body 30, 32.
  • the two actuators linear 26, 28 are arranged along X, symmetrically with respect to a plane (X, Z) passing through the axis 24. A non-symmetrical arrangement is also possible.
  • the bodies 30, 32 are connected to the frame 12 by links 38, 40 of the universal joint type.
  • the bodies 30, 32 are partially arranged inside cavities 42, 44 formed in the frame 12 and opening on the first external surface 14.
  • a first end of each of the rods 34, 36 is connected to the surface 18 of the antenna plate 16, via second and third joints 46, 48.
  • the second and third joints 46, 48 comprise three degrees of freedom. rotation and are for example of the ball joint type.
  • the linear actuators 26, 28 are linear thru rod motors. More specifically, a second end 50, 52 of each of the rods 34, 36 is able to move outside the body 30, 32, in a space 54 located inside the frame 12.
  • the through-rod linear motors are linear servomotors comprising a body in the form of a fixed stator with a 3-phase coil and a rod in the form of a precision tube containing permanent magnets.
  • Such linear servomotors commercially available, allow a very important dynamic of the antenna plate 16.
  • Figure 2 schematically shows an orientation device 60, similar to the device 10 of Figure 1 and also intended to equip the front of a guided projectile.
  • the elements common to the devices 10, 60 are hereinafter referred to by the same reference numerals.
  • an orthonormal base X, Y, Z
  • a main axis of the guided projectile being parallel to the X direction.
  • the device 60 comprises a frame 12 integral with the guided projectile.
  • the frame 12 comprises a first outer surface 14 substantially disposed in a plane (Y, Z).
  • the device 60 further comprises an antenna plate 16, shown in dotted lines.
  • the plate 16 supports a radar antenna (not shown) of the airborne radar equipped with the device 60. Said antenna is similar to the antenna 17 of FIG.
  • the antenna plate 16 comprises a second external surface 18 situated opposite the antenna and facing the first external surface 14 of the frame 12.
  • the second external surface 18 has substantially the shape of a disc centered on an axis 24 parallel to X.
  • the device 60 further comprises three linear actuators 62, 64, 66.
  • Each of the linear actuators 62, 64, 66 comprises a body 68, 70, 72, and a rod 74, 76, 78 movable inside said body 68, 70, 72.
  • the bodies 68, 70, 72 are connected to the frame 12 by links 80, 82, 84 of the universal joint type.
  • a first end of the rods 74, 76, 78 is connected to the surface 18 of the antenna plate 16, by means of three joints 86, 88, 90 of the ball joint type.
  • the three articulations 86, 88, 90 form an equilateral triangle centered on the axis 24.
  • Such an arrangement makes it possible to balance the antenna plate 16.
  • other arrangements are also possible.
  • the rods of the three linear actuators 62, 64, 66 are arranged parallel to X.
  • two hinges 86 and 90 respectively corresponding to the first and third actuators 62 and 66 are aligned parallel to Y.
  • the bodies 68, 70, 72 are disposed between the first outer surface 14 of the frame 12 and the second outer surface 18 of the antenna plate 16; the joints 80, 82, 84 of the universal joint type are disposed at one end of the bodies 68, 70, 72.
  • the linear actuators 62, 64, 66 are linear thru-rod motors.
  • a second end 92, 94, 96 of each of the rods 74, 76, 78 is able to move inside a cavity 98, 100, 102, formed in the frame 12 and opening on the first outer surface 14.
  • the devices 10 and 60 further comprise a control module for the linear actuators.
  • a module 1 for controlling the actuators 62, 64, 66 of the device 60 is shown schematically in FIG.
  • the module 1 10 typically comprises a program memory in which is stored a program 1 12 implementing different steps of an algorithm.
  • the module 1 10 is able to communicate with the antenna 17 supported by the antenna plate 16. Moreover, the module 1 10 is able to trigger the setting in motion of the actuators 62, 64, 66, that is to say to say the displacement of the rods 74, 76, 78 relative to the bodies 68, 70, 72.
  • Figure 4 shows the device 60 in the same configuration as in Figure 2, the antenna plate 16 and the antenna 17 being disposed in a plane (Y, Z).
  • the module 1 10 receives information from the antenna 17; from this information, the module 1 10 calculates instructions for a reorientation in the space of the antenna plate 16.
  • the reorientation can lead to any angular position of the antenna plate 16 relative to the directions Y and Z.
  • the reorientation consists of a tilting of the antenna plate 16 at an angle a in a plane (X, Y) -
  • the program 1 12 controls a displacement of the rod 74 of the first actuator 62 towards the inside of the frame 12, as well as a displacement of the rod 78 of the third actuator 66 towards the outside of the frame 12, so as to effect such a tilting of the antenna plate 16.
  • such a displacement of the rods 74, 78 causes the bodies 68, 72 to tilt relative to the outer surface 14 of the frame 12.
  • An allowed maximum angle of tilt of the antenna plate 16 corresponds in particular to a maximum stroke of the rods in the bodies of the actuators.
  • the maximum angle ⁇ is reached when the end 96 of the rod 78 of the third actuator 66 reaches one end of the body 72, located at the outer surface 14 of the frame 12.
  • the reorientation of the antenna plate 16 does not require displacement of the rod 76 of the second actuator 64. Said rod 76 retains its position in the X direction.
  • the device 10 of FIG. similarly, the mast 20 replacing the second actuator 64.
  • the reorientation can however lead the three rods 74, 76, 78 to change position simultaneously.
  • the program 1 12 makes it possible to reach all possible combinations of the rod / body positions for the actuators 26, 28 of FIG. 1 or 62, 64, 66 of FIG. 2, within the limit of the stroke of each rod at the inside each actuator body.
  • Two rods can move simultaneously in the same direction, for example towards the inside of the frame 12, or in opposite directions.
  • thru rod motors as actuators allows the second end of the rods to move within the frame 12, and not only outside. The amplitude of the possible deflection of the antenna is thus increased compared to actuators with non-through rods, such as cylinders.
  • the thru-rod motors provide a very high dynamics of the antenna plate 16.
  • such a device has a self-inertial behavior; in other words, following a tilting of the antenna plate 16 as described above, the position of said antenna plate is substantially preserved independently of the movement of a projectile which is integral with the frame 12.
  • the rods of the linear motors are, with friction close, free to slide inside the body of the engine fixed on the frame. In the known devices of the prior art, the friction between the body and the rod of the actuators is much greater.
  • the movement of the frame does not affect the movement of the rods, so that of the antenna plate.
  • the main direction X of said projectile is generally substantially horizontal.
  • the gravity therefore applies to the rods 34, 36 or 74, 76, 78 substantially transversely and does not lead to their sliding in the bodies 30, 32 or 68, 70, 72.
  • the bodies of the actuators are located outside the frame 12, as in Figure 2, or partially or totally located inside the frame 12, as in Figure 1. It is thus possible to position the surface 18 of the antenna plate at greater or lesser distance from the outer surface 14 of the frame.
  • two of the linear actuators 62, 64, 66 are linear thru-rod motors and the third linear actuator is another type of actuator, for example a jack.
  • the device comprises a mast and at least three linear actuators, or at least four linear actuators.
  • the linear actuators are arranged regularly around the axis 24 to balance the antenna plate.

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un dispositif (10) d'orientation d'un élément mobile, comportant : un bâti (12), un élément (16) mobile par rapport au bâti, au moins trois articulations (22, 46, 48) reliées à l'élément mobile, et au moins deux actionneurs linéaires (26, 28) comprenant chacun un corps (30, 32) et une tige (34, 36) mobile, une première extrémité de chaque tige étant reliée à l'une des trois articulations, chaque corps étant monté en rotation (38, 40) sur le bâti. Deux des actionneurs linéaires sont des moteurs linéaires à tige traversante et une seconde extrémité (50, 52) de chaque tige est apte à se déplacer à l'intérieur d'une cavité (42, 44) ménagée dans le bâti.

Description

Dispositif d'orientation d'un élément mobile du type plateau d'antenne
La présente invention concerne un dispositif d'orientation d'un élément mobile, du type comportant : un bâti comprenant une première surface externe ; un élément mobile par rapport au bâti, ledit élément mobile comprenant une deuxième surface externe disposée en vis-à-vis de la première surface externe ; au moins trois articulations reliées à la deuxième surface externe de l'élément mobile ; et au moins deux actionneurs linéaires, chacun desdits actionneurs linéaires comprenant un corps et une tige mobile à l'intérieur dudit corps, une première extrémité de la tige de chacun desdits actionneurs linéaires étant reliée à l'une desdites trois articulations, le corps de chacun desdits actionneurs linéaires étant monté en rotation sur le bâti.
L'invention s'applique particulièrement aux radars aéroportés de projectiles guidés. L'invention peut être utilisée plus généralement dans les applications optroniques et radars, ainsi que dans tout domaine nécessitant l'orientation angulaire d'un élément mobile.
Les radars aéroportés comportent une antenne supportée par un plateau. Ledit plateau est mobile en rotation selon trois degrés de liberté, afin d'orienter l'antenne dans toutes les directions angulaires possibles.
Les solutions existantes pour la rotation du plateau d'antenne sont basées sur l'utilisation de moteurs rotatifs et de mécanismes de transmission du mouvement rotatif vers le plateau. Ce type de système présente des limitations telles que l'encombrement, la complexité de certaines pièces mécaniques, la masse des motorisations et le coût global.
Il est connu du document US 2013-0169495 de faire pivoter une antenne au sol, au moyen de deux actionneurs linéaires. Un dispositif tel que décrit dans le document US 2013-0169495 est toutefois difficile à adapter à un système embarqué, en raison de l'encombrement et des contraintes mécaniques de ce type d'actionneurs.
La présente invention a pour but de proposer un dispositif d'orientation d'un élément mobile avec plusieurs degrés de liberté, une dynamique élevée et précise, ainsi qu'un débattement angulaire assez important.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'orientation du type précité, dans lequel deux des actionneurs linéaires sont des moteurs linéaires à tige traversante, et une seconde extrémité de la tige de chacun desdits moteurs linéaires à tige traversante est apte à se déplacer à l'intérieur d'une cavité ménagée dans le bâti et ouvrant sur la première surface externe. Un moteur linéaire est un moteur électrique de type asynchrone dont le « rotor » a été « déroulé », de sorte qu'au lieu de produire un couple, il produise une force linéaire sur sa longueur en installant un champ électromagnétique de déplacement.
Le terme « moteur linéaire à tige traversante » indique que le moteur comporte un corps et une tige mobile en translation à l'intérieur du corps, chacune des deux extrémités de la tige étant située à l'extérieur du corps.
Suivant d'autres aspects avantageux de l'invention, le dispositif d'orientation comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniques possibles :
- l'une des trois articulations reliées à la deuxième surface externe est également reliée à un mât solidaire du bâti et s'étendant entre les première et deuxième surfaces externes ;
- le dispositif comprend trois actionneurs linéaires, chacun desdits actionneurs linéaires comprenant un corps et une tige mobile à l'intérieur dudit corps, une première extrémité de la tige de chacun desdits actionneurs linéaires étant reliée à l'une des trois articulations reliées à la deuxième surface externe, le corps de chacun desdits actionneurs linéaires étant monté en rotation sur le bâti ;
- tous les actionneurs linéaires sont des moteurs linéaires à tige traversante, et une seconde extrémité de la tige de chaque moteur linéaire à tige traversante est apte à se déplacer à l'intérieur d'une cavité ménagée dans le bâti et ouvrant sur la première surface externe ;
- les corps des au moins deux actionneurs linéaires sont reliés au bâti par des liaisons de type joints de cardan ;
- le dispositif comprend des moyens de mise en mouvement des tiges par rapport aux corps en fonction d'un basculement souhaité de la deuxième surface externe de l'élément mobile par rapport à la première surface externe du bâti ;
- l'élément mobile est un plateau d'antenne.
L'invention se rapporte en outre à un dispositif d'observation, en particulier à un radar aéroporté, comprenant un dispositif d'orientation tel que décrit ci-dessus ; une antenne dudit dispositif d'observation, en particulier dudit radar aéroporté, étant supportée par le plateau d'antenne, les moyens de mise en mouvement étant reliés à ladite antenne afin de déplacer les tiges par rapport aux corps en fonction d'un basculement souhaité de ladite antenne par rapport à la première surface externe du bâti.
L'invention se rapporte en outre à un projectile comprenant un dispositif d'observation, en particulier un radar aéroporté, tel que décrit ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
- la figure 1 est une vue partielle, en perspective, d'un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2 est une vue schématique partielle, en perspective, d'un dispositif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3 est une vue schématique d'un élément du dispositif de la figure 2 ;
- les figures 4 et 5 sont des vues schématiques du dispositif de la figure 2, de face, dans deux configurations différentes.
Le dispositif d'orientation 10 représenté à la figure 1 est un dispositif pour radar aéroporté, destiné à équiper l'avant d'un projectile guidé (non représenté).
On considère une base orthonormée (X, Y, Z), un axe principal du projectile guidé étant parallèle à la direction X.
Le dispositif 10 comprend un bâti 12, solidaire du projectile guidé. Le bâti 12 comprend une première surface externe 14, sensiblement disposée dans un plan (Y, Z).
Le dispositif 10 comprend en outre un plateau d'antenne 16. Le plateau 16 supporte une antenne radar 17 du radar aéroporté équipé du dispositif 10. Le plateau d'antenne 16 a sensiblement la forme d'un cylindre aplati, de base circulaire. En variante, la base du cylindre est polygonale, par exemple carrée.
Le plateau d'antenne 16 comprend une deuxième surface externe 18, ayant sensiblement la forme d'un disque et située à l'opposé de l'antenne 17, en vis-à-vis de la première surface externe 14 du bâti 12. Dans la configuration du dispositif 10 représentée à la figure 1 , la deuxième surface externe 18 est sensiblement disposée dans un plan (Y, Z).
Le dispositif 10 comprend en outre un mât 20, disposé selon la direction X. Une première extrémité du mât 20 est fixée à la surface externe 14 du bâti 12. Une deuxième extrémité du mât 20 est reliée à la surface 18 du plateau d'antenne 16, par l'intermédiaire d'une première articulation 22. La première articulation 22 comprend trois degrés de liberté en rotation et est par exemple de type liaison rotule. Préférentiellement, le mât 20 et la première articulation 22 sont situés sur un axe 24 parallèle à X. Ledit axe 24 passe par un centre du disque formé par la surface 18 du plateau d'antenne 16.
Le dispositif 10 comprend en outre deux actionneurs linéaires 26, 28. Chacun des actionneurs linéaires 26, 28 comprend un corps 30, 32, ainsi qu'une tige 34, 36 mobile à l'intérieur dudit corps 30, 32. Dans la configuration de la figure 1 , les deux actionneurs linéaires 26, 28 sont disposés selon X, symétriquement par rapport à un plan (X, Z) passant par l'axe 24. Une disposition non symétrique est également possible.
Les corps 30, 32 sont reliés au bâti 12 par des liaisons 38, 40 de type joints de cardan. Dans le mode de réalisation de la figure 1 , les corps 30, 32 sont partiellement disposés à l'intérieur de cavités 42, 44, ménagées dans le bâti 12 et ouvrant sur la première surface externe 14.
Une première extrémité de chacune des tiges 34, 36 est reliée à la surface 18 du plateau d'antenne 16, par l'intermédiaire de deuxième et troisième articulations 46, 48. Les deuxième et troisième articulations 46, 48 comprennent trois degrés de liberté en rotation et sont par exemple de type liaison rotule.
Les actionneurs linéaires 26, 28 sont des moteurs linéaires à tige traversante. Plus précisément, une seconde extrémité 50, 52 de chacune des tiges 34, 36 est apte à se déplacer à l'extérieur du corps 30, 32, dans un espace 54 situé à l'intérieur du bâti 12.
A titre d'exemple, les moteurs linéaires à tige traversante sont des servomoteurs linéaires comportant un corps sous forme d'un stator fixe avec une bobine à 3 phases, ainsi qu'une tige sous forme d'un tube de précision contenant des aimants permanents. De tels servomoteurs linéaires, disponibles commercialement, permettent une dynamique très importante du plateau d'antenne 16.
La figure 2 représente de manière schématique un dispositif d'orientation 60, analogue au dispositif 10 de la figure 1 et également destiné à équiper l'avant d'un projectile guidé. Les éléments communs aux dispositifs 10, 60 sont désignés ci-après par les mêmes numéros de référence. Comme précédemment, on considère une base orthonormée (X, Y, Z), un axe principal du projectile guidé étant parallèle à la direction X.
Le dispositif 60 comprend un bâti 12, solidaire du projectile guidé. Le bâti 12 comprend une première surface externe 14, sensiblement disposée dans un plan (Y, Z).
Le dispositif 60 comprend en outre un plateau d'antenne 16, représenté en pointillés. Le plateau 16 supporte une antenne radar (non représentée) du radar aéroporté équipé du dispositif 60. Ladite antenne est similaire à l'antenne 17 de la figure 1 . Le plateau d'antenne 16 comprend une deuxième surface externe 18, située à l'opposé de l'antenne et en vis-à-vis de la première surface externe 14 du bâti 12. La deuxième surface externe 18 a sensiblement la forme d'un disque centré sur un axe 24 parallèle à X.
Le dispositif 60 comprend en outre trois actionneurs linéaires 62, 64, 66. Chacun des actionneurs linéaires 62, 64, 66 comprend un corps 68, 70, 72, ainsi qu'une tige 74, 76, 78 mobile à l'intérieur dudit corps 68, 70, 72. Les corps 68, 70, 72 sont reliés au bâti 12 par des liaisons 80, 82, 84 de type joints de cardan. Une première extrémité des tiges 74, 76, 78 est reliée à la surface 18 du plateau d'antenne 16, par l'intermédiaire de trois articulations 86, 88, 90 de type liaison rotule.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, les trois articulations 86, 88, 90 forment un triangle équilatéral centré sur l'axe 24. Une telle disposition permet d'équilibrer le plateau d'antenne 16. Cependant, d'autres dispositions sont également possibles.
Dans la configuration du dispositif 60 représentée à la figure 2, les tiges des trois actionneurs linéaires 62, 64, 66 sont disposées parallèles à X. De plus, deux articulations 86 et 90 correspondant respectivement au premier et au troisième actionneurs 62 et 66, sont alignées parallèlement à Y.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, les corps 68, 70, 72 sont disposés entre la première surface externe 14 du bâti 12 et la deuxième surface externe 18 du plateau d'antenne 16 ; les liaisons 80, 82, 84 de type joints de cardan sont disposées à une extrémité des corps 68, 70, 72.
De même que dans le mode de réalisation de la figure 1 , les actionneurs linéaires 62, 64, 66 sont des moteurs linéaires à tige traversante. Une seconde extrémité 92, 94, 96 de chacune des tiges 74, 76, 78 est apte à se déplacer à l'intérieur d'une cavité 98, 100, 102, ménagée dans le bâti 12 et ouvrant sur la première surface externe 14.
Les dispositifs 10 et 60 comprennent en outre un module de contrôle des actionneurs linéaires. A titre d'exemple, un module 1 10 destiné au contrôle des actionneurs 62, 64, 66 du dispositif 60 est représenté schématiquement à la figure 3.
Le module 1 10 comporte typiquement une mémoire de programme dans laquelle est mémorisé un programme 1 12 mettant en œuvre différentes étapes d'un algorithme.
Le module 1 10 est apte à communiquer avec l'antenne 17 supportée par le plateau d'antenne 16. Par ailleurs, le module 1 10 est apte à déclencher la mise en mouvement des actionneurs 62, 64, 66, c'est-à-dire le déplacement des tiges 74, 76, 78 par rapport aux corps 68, 70, 72.
Un procédé de fonctionnement des dispositifs 10 et 60 va maintenant être décrit en relation avec les figures 4 et 5, représentant schématiquement le dispositif 60 en vue de face, dans deux configurations différentes.
La figure 4 représente le dispositif 60 dans la même configuration qu'à la figure 2, le plateau d'antenne 16 et l'antenne 17 étant disposés dans un plan (Y, Z).
Dans une première étape du procédé, le module 1 10 reçoit des informations de l'antenne 17 ; à partir de ces informations, le module 1 10 calcule des instructions pour une réorientation dans l'espace du plateau d'antenne 16. D'une manière générale, la réorientation peut conduire à n'importe quelle position angulaire du plateau d'antenne 16 par rapport aux directions Y et Z. Dans l'exemple représenté à la figure 5, la réorientation consiste en un basculement du plateau d'antenne 16 selon un angle a dans un plan (X, Y)- Le programme 1 12 commande alors un déplacement de la tige 74 du premier actionneur 62 vers l'intérieur du bâti 12, ainsi qu'un déplacement de la tige 78 du troisième actionneur 66 vers l'extérieur du bâti 12, de manière à effectuer un tel basculement du plateau d'antenne 16. Comme visible à la figure 5, un tel déplacement des tiges 74, 78 entraîne une inclinaison des corps 68, 72 par rapport à la surface externe 14 du bâti 12.
Un angle a maximal de basculement autorisé du plateau d'antenne 16 correspond notamment à une course maximale des tiges dans les corps des actionneurs. Par exemple, comme visible à la figure 5, l'angle a maximal est atteint lorsque l'extrémité 96 de la tige 78 du troisième actionneur 66 atteint une extrémité du corps 72, située au niveau de la surface externe 14 du bâti 12.
Dans le cas décrit ci-dessus, la réorientation du plateau d'antenne 16 ne nécessite pas de déplacement de la tige 76 du deuxième actionneur 64. Ladite tige 76 conserve sa position selon la direction X. Le dispositif 10 de la figure 1 fonctionne de manière similaire, le mât 20 remplaçant le deuxième actionneur 64. D'une manière générale, la réorientation peut cependant conduire les trois tiges 74, 76, 78 à changer de position simultanément.
Le programme 1 12 permet d'atteindre toutes les combinaisons possibles des positions tige/corps pour les actionneurs 26, 28 de la figure 1 ou 62, 64, 66 de la figure 2, dans la limite de la course de chaque tige à l'intérieur de chaque corps d'actionneur. Deux tiges peuvent se déplacer simultanément dans une même direction, par exemple vers l'intérieur du bâti 12, ou dans des directions opposées.
Ces différentes combinaisons permettent au plateau d'antenne 16 d'adopter n'importe quelle orientation angulaire dans les plans (X, Y) et (X, Z) passant par l'axe 24, dans la limite de l'angle a d'inclinaison maximale.
L'utilisation de moteurs à tige traversante en tant qu'actionneurs permet à la seconde extrémité des tiges de se déplacer à l'intérieur du bâti 12, et non uniquement à l'extérieur. L'amplitude du débattement possible de l'antenne est ainsi augmentée par rapport à des actionneurs à tiges non traversantes, telles que des vérins. De plus, les moteurs à tige traversante assurent une dynamique très élevée du plateau d'antenne 16.
Par ailleurs, un tel dispositif a un comportement auto-inertiel ; en d'autres termes, suite à un basculement du plateau d'antenne 16 tel que décrit ci-dessus, la position dudit plateau d'antenne est sensiblement conservée indépendamment du mouvement d'un projectile dont est solidaire le bâti 12. Les tiges des moteurs linéaires sont, aux frottements près, libres de coulisser à l'intérieur du corps du moteur fixé sur le bâti. Dans les dispositifs connus de l'art antérieur, les frottements entre le corps et la tige des actionneurs est beaucoup plus important.
Ainsi, dans le dispositif décrit ci-dessus, le mouvement du bâti n'influe pas sur le mouvement des tiges, donc sur celui du plateau d'antenne. En particulier, lors du déplacement du projectile, la direction principale X dudit projectile est en général sensiblement horizontale. La gravité s'applique donc sur les tiges 34, 36 ou 74, 76, 78 de manière sensiblement transversale et ne conduit pas à leur coulissement dans les corps 30, 32 ou 68, 70, 72.
Selon la configuration souhaitée du dispositif 10 ou 60, les corps des actionneurs sont situés à l'extérieur du bâti 12, comme à la figure 2, ou partiellement ou totalement situés à l'intérieur du bâti 12, comme à la figure 1 . Il est ainsi possible de positionner la surface 18 du plateau d'antenne à plus ou moins grande distance de la surface externe 14 du bâti.
Selon une variante (non représentée) au mode de réalisation de la figure 2, deux des actionneurs linéaires 62, 64, 66 sont des moteurs linéaires à tige traversante et le troisième actionneur linéaire est un autre type d'actionneur, par exemple un vérin.
Selon d'autres variantes de l'invention, le dispositif comprend un mât et au moins trois actionneurs linéaires, ou encore au moins quatre actionneurs linéaires. De préférence, les actionneurs linéaires sont disposés de manière régulière autour de l'axe 24 afin d'équilibrer le plateau d'antenne.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Dispositif (10, 60) d'orientation d'un élément mobile, comportant :
- un bâti (12), comprenant une première surface externe (14) ;
- un élément (16) mobile par rapport au bâti, ledit élément mobile comprenant une deuxième surface externe (18) disposée en vis-à-vis de la première surface externe ;
- au moins trois articulations (22, 46, 48, 86, 88, 90) reliées à la deuxième surface externe de l'élément mobile ; et
- au moins deux actionneurs linéaires (26, 28, 62, 64, 66), chacun desdits actionneurs linéaires comprenant un corps (30, 32, 68, 70, 72) et une tige (34, 36, 74, 76,
78) mobile à l'intérieur dudit corps,
une première extrémité de la tige de chacun desdits actionneurs linéaires étant reliée à l'une desdites trois articulations, le corps de chacun desdits actionneurs linéaires étant monté en rotation (38, 40, 80, 82, 84) sur le bâti,
caractérisé en ce que :
- deux desdits actionneurs linéaires (26, 28, 62, 64, 66) sont des moteurs linéaires à tige traversante,
- une seconde extrémité (50, 52, 92, 94, 96) de la tige de chacun desdits moteurs linéaires à tige traversante est apte à se déplacer à l'intérieur d'une cavité (42, 44, 98, 100, 102) ménagée dans le bâti et ouvrant sur la première surface externe.
2. - Dispositif (10) selon la revendication 1 , dans lequel l'une (22) des trois articulations reliées à la deuxième surface externe est également reliée à un mât (20) solidaire du bâti et s'étendant entre les première et deuxième surfaces externes.
3. - Dispositif (60) selon la revendication 1 , comprenant trois actionneurs linéaires (62, 64, 66), chacun desdits actionneurs linéaires comprenant un corps (68, 70, 72) et une tige (74, 76, 78) mobile à l'intérieur dudit corps, une première extrémité de la tige de chacun desdits actionneurs linéaires étant reliée à l'une des trois articulations (86, 88, 90) reliées à la deuxième surface externe, le corps (68, 70, 72) de chacun desdits actionneurs linéaires étant monté en rotation sur le bâti.
4.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel :
- tous les actionneurs linéaires sont des moteurs linéaires à tige traversante, - une seconde extrémité de la tige de chaque moteur linéaire à tige traversante est apte à se déplacer à l'intérieur d'une cavité ménagée dans le bâti et ouvrant sur la première surface externe.
5.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les corps
(30, 32, 68, 70, 72) des au moins deux actionneurs linéaires sont reliés au bâti par des liaisons (38, 40, 80, 82, 84) de type joints de cardan.
6. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comportant des moyens (1 10, 1 12) de mise en mouvement des tiges par rapport aux corps en fonction d'un basculement souhaité de la deuxième surface externe de l'élément mobile par rapport à la première surface externe du bâti.
7. - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément mobile est un plateau d'antenne (16).
8. - Radar aéroporté comprenant un dispositif selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 7, une antenne (17) dudit radar aéroporté étant supportée par le plateau d'antenne (16), les moyens (1 10, 1 12) de mise en mouvement étant reliés à ladite antenne afin de déplacer les tiges par rapport aux corps en fonction d'un basculement souhaité de ladite antenne par rapport à la première surface externe du bâti.
9.- Projectile comprenant un radar aéroporté selon la revendication 8.
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